Ki pwopòsyon onn vòltaj kanpe? Kouman kalkile VSWR?
"VSWR (Voltage kanpe Pwopòsyon Vag), se yon mezi ki jan avèk efikasite pouvwa radyo-frekans transmèt soti nan yon sous pouvwa, atravè yon liy transmisyon, nan yon chaj (pou egzanp, ki soti nan yon anplifikatè pouvwa nan yon liy transmisyon, nan yon antèn ). " Sa a se konsèp nan VSWR. Plis enfòmasyon sou VSWR, tankou faktè enfliyanse VSWR, enpak sou sistèm transmisyon an, diferans ak SWR, elatriye Atik sa a ka ba ou yon eksplikasyon detaye.
"yon mezi enpedans matche nan charj enpedans karakteristik nan yon liy transmisyon oswa onn. Enpedans enkonvenyans rezilta nan vag kanpe sou liy lan transmisyon, ak SWR defini kòm rapò a nan anplitid vag la kanpe pasyèl la nan yon antinode (maksimòm) a anplitid la nan yon ne (minimòm) sou liy lan. "
SWR anjeneral mezire lè l sèvi avèk yon enstriman dedye yo rele yon SWR mèt. Depi SWR se yon mezi enpedans la chaj relatif nan enpedans karakteristik liy transmisyon an nan itilize (ki ansanm detèmine koyefisyan refleksyon jan sa dekri anba a), yon mèt SWR bay ka entèprete enpedans li wè an tèm de SWR sèlman si li gen te fèt pou ke enpedans karakteristik patikilye. Nan pratik pifò liy transmisyon yo itilize nan aplikasyon sa yo se kab kowaksyal ak yon enpedans swa 50 oswa 75 om, kidonk pifò mèt SWR koresponn ak youn nan sa yo.
Tcheke SWR la se yon pwosedi estanda nan yon estasyon radyo. Malgre ke menm enfòmasyon an ta ka jwenn nan mezire enpedans chaj la ak yon analyser enpedans (oswa "pon enpedans"), mèt la SWR se pi senp ak plis gaya pou objektif sa a. Pa mezire grandè enpedans nan enpedans nan pwodiksyon an transmetè li revele pwoblèm akòz swa antèn la oswa liy lan transmisyon.
By wout la, si ou panse ou pa janm gen eksperyans yon vag kanpe pèsonèlman, li trè fasil. Vag kanpe nan yon fou mikwo ond yo se rezon ki fè yo kwit manje inegal (platin a se yon solisyon pasyèl nan pwoblèm sa a). Longèdonn siyal 2.45 GHz la se apeprè 12 santimèt, oswa apeprè senk pous. Nil nan radyasyon an (ak chofaj) yo pral separe nan yon distans ki sanble ak longèdonn.
Koyefisyan refleksyon an se yon paramèt ki dekri konbyen nan yon vag elektwomayetik reflete pa yon enkonvenyans enpedans nan mwayen transmisyon an, egal a rapò a nan anplitid la nan vag la reflete nan vag ensidan an. Koyefisyan refleksyon an se yon bon jan kalite trè itil lè yo detèmine VSWR oswa mennen ankèt sou match la ant, pou egzanp, yon feeder ak yon chaj. Lèt grèk la Γ tipikman itilize pou koyefisyan refleksyon, byenke σ se tou souvan wè.
Koefisyan Refleksyon
Sèvi ak definisyon debaz la nan koyefisyan refleksyon an, li ka kalkile nan yon konesans nan ensidan an ak tansyon reflete.
Ki kote:
Γ = koyefisyan refleksyon
Vref = reflete vòltaj
Vfwd = pi devan vòltaj
2) Retounen Pèt & Pèt resèsyon
Retounen pèt se pèt la nan pouvwa siyal akòz refleksyon siyal oswa retounen pa yon diskontinuite nan yon lyen fib-optik oswa liy transmisyon, ak inite ekspresyon li yo tou se nan desibèl (dBs). Sa a enpedans enpedans ka avèk yon aparèy eleman nan liy lan oswa avèk chaj la mete fen. Anplis, retounen pèt se relasyon ki genyen ant tou de koyefisyan refleksyon (Γ) ak rapò vag kanpe (SWR), epi li toujou yon nimewo pozitif, ak yon pèt retounen segondè se yon paramèt mezi favorab, epi li tipikman korelasyon nan yon ensèsyon ki ba pèt. Dmeran, si ou ogmante pèt la retounen, li pral korelasyon nan yon SWR pi ba yo.
Pèt la nan siyal, ki rive sou longè yon lyen fib optik, yo rele pèt ensèsyon. Pèt ensèsyon se, sepandan, yon ensidan natirèl ki rive ak tout kalite transmisyon, si li se done oswa elektrik. Anplis de sa, kòm li se ak fondamantalman tout liy transmisyon fizik oswa chemen kondiktif, pi long la chemen an, ki pi wo a pèt la. Anplis, pèt sa yo rive tou nan chak pwen koneksyon sou liy lan, ki gen ladan episur ak konektè. Paramèt mezi patikilye sa a eksprime an desibèl e li ta dwe toujou yon nimewo pozitif. Sepandan, yo ta dwe, pa vle di toujou, epi si pa chans, li negatif, se pa yon paramèt mezi favorab. Nan kèk ka, yon pèt ensèsyon ka parèt tankou yon mezi paramèt negatif.
Retounen Pèt & ensèsyon Pèt
Se konsa, kounye a, se pou nou egzaminen dyagram ki anwo a an detay pou nou ka jwenn yon pi bon konpreyansyon sou ki jan pèt ensèsyon ak pèt retounen kominike. Kòm ou ka wè, pouvwa ensidan vwayaje desann yon liy transmisyon soti nan bò gòch la jiskaske li rive nan eleman an. Yon fwa li rive nan eleman an, se yon pòsyon nan siyal la reflete tounen desann liy lan transmisyon nan direksyon pou sous la ki soti nan ki li te vini an. Epitou, kenbe nan tèt ou ke pòsyon sa a nan siyal la pa antre nan eleman an.
Rès la nan siyal la tout bon antre nan eleman an. Gen kèk nan li vin absòbe, ak rès la pase nan eleman an nan liy lan transmisyon sou lòt bò a. Pouvwa ki soti nan eleman an rele pouvwa transmèt la, epi li mwens pase pouvwa ensidan an pou de rezon:
① Yon pòsyon nan siyal la vin reflete.
② Eleman an absòbe yon pòsyon nan siyal la.
Se konsa, an rezime, nou eksprime pèt ensèsyon nan desibèl, epi li se rapò a nan pouvwa ensidan nan pouvwa transmèt. Anplis de sa, nou ka rezime ke pèt retounen, ki nou menm tou nou eksprime nan desibèl se rapò a nan pouvwa ensidan pouvwa reflete. Se poutèt sa, nou ka wè ki jan de kalite paramèt mezi pèt ede avèk presizyon mezire efikasite an jeneral nan yon siyal mezirab ak eleman nan yon sistèm oswa nan yon nan chemen.
Nan pratik elektwonik jodi a, an tèm de itilizasyon, pèt retounen pi preferab ke SWR depi li pèmèt pi bon rezolisyon pou pi piti valè nan vag reflete.
3) Ki sa ki matche enpedans
Matche enpedans se sous konsepsyon ak enpedans chaj pou misyon pou minimize refleksyon siyal oswa maksimize transfè pouvwa. Nan sikwi DC, sous la ak chaj yo ta dwe egal. Nan sikwi AC, sous la ta dwe swa egal chay la oswa konjige konplèks nan chay la, tou depann de objektif la. Enpedans (Z) se yon mezi opozisyon an nan koule elektrik, ki se yon valè konplèks ak pati reyèl la ke yo te defini kòm rezistans a (R), ak pati nan imajinè yo rele reaktans a (X). Ekwasyon an pou enpedans se Lè sa a, pa definisyon Z = R + jX, kote j se inite a imajinè. Nan sistèm DC, reaktans lan se zewo, kidonk enpedans lan se menm ak rezistans lan.
Voltage kanpe Pwopòsyon an Vag (VSWR) se yon endikasyon kantite lajan an nan dezekilib ant yon antèn ak liy lan manje konekte ak li. (Klike sou isit la yo chwazi pwodwi antèn nou an) Sa a se ke yo rele tou Pwopòsyon Vag kanpe (SWR). Ranje a nan valè pou VSWR se soti nan 1 rive ∞. Yon valè VSWR anba 2 konsidere apwopriye pou pifò aplikasyon pou antèn. Antèn lan ka dekri tankou gen yon "Bon Koresponn ak". Se konsa, lè yon moun di ke antèn lan mal matche, trè souvan sa vle di ke valè a VSWR depase 2 pou yon frekans nan enterè yo. Pèt Retounen se yon lòt spesifikasyon nan enterè epi li kouvri nan plis detay nan seksyon an teyori antèn. Yon konvèsyon souvan mande ant pèt retou ak VSWR, ak kèk valè yo tab nan tablo, ansanm ak yon graf valè sa yo pou referans rapid.
Ann pran yon videyo gade rapid sou VSWR!
2) Faktè Afekte VSWR
· frekans
· Antèn tè
· Objè metal ki tou pre
· Kalite konstriksyon antèn
· Tanperati
3) SWR vs VSWR vs ISWR vs PSWR
SWR se yon konsèp, sa vle di rapò vag kanpe. VSWR se aktyèlman ki jan ou fè mezi a, pa mezire vòltaj yo detèmine SWR la. Ou kapab tou mezire SWR la pa mezire kouran yo oswa menm pouvwa a (ISWR ak PSWR). Men, pou pifò entansyon ak objektif, lè yon moun di SWR yo vle di VSWR, nan konvèsasyon komen yo ka ranplase.
· SWR: SWR kanpe pou rapò vag kanpe. Li dekri vòltaj la ak aktyèl vag kanpe ki parèt sou liy lan. Li se yon deskripsyon jenerik pou tou de vag aktyèl ak vòltaj kanpe. Li se souvan yo itilize nan asosyasyon ak mèt itilize yo detekte rapò a vag kanpe. Tou de aktyèl ak vòltaj monte ak tonbe pa menm pwopòsyon an pou yon dezekilib bay yo. · VSWR: VSWR la oswa vòltaj kanpe vag rapò aplike espesyalman nan vòltaj la kanpe vag ke yo mete kanpe sou yon feeder oswa liy transmisyon. Kòm li pi fasil yo detekte vòltaj kanpe vag yo, ak nan anpil ka vòltaj yo pi enpòtan an tèm de pann aparèy, se tèm nan VSWR souvan itilize, espesyalman nan zòn konsepsyon RF.
Pou rezon ki pi pratik, ISWR se menm bagay la kòm VSWR. Anba kondisyon ideyal, vòltaj RF sou yon liy transmisyon siyal se menm bagay la nan tout pwen sou liy lan, neglije pèt pouvwa ki te koze pa rezistans elektrik nan fil yo liy ak defo nan materyèl la Dielectric separe kondiktè yo liy. VSWR ideyal la se Se poutèt sa 1: 1. (Souvan valè SWR la ekri tou senpleman an tèm de premye nimewo a, oswa nimeratè, nan rapò a paske dezyèm nimewo a, oswa denominatè, se toujou 1.) Lè VSWR a se 1, ISWR a se tou 1. Kondisyon sa a pi bon ka egziste sèlman lè chaj la (tankou yon antèn oswa yon reseptè san fil), nan ki pouvwa RF delivre, gen yon enpedans ki idantik ak enpedans nan liy lan transmisyon. Sa vle di ke rezistans chaj la dwe menm ak enpedans karakteristik liy transmisyon an, epi chaj la pa dwe gen okenn reaktans (ki vle di, chaj la dwe gratis nan enduktans oswa kapasite). Nan nenpòt lòt sitiyasyon, vòltaj la ak aktyèl sezite nan divès pwen sou liy lan, ak SWR a se pa 1.
4. Kijan VSWR afekte pèfòmans nan sistèm transmisyon an
Gen plizyè fason ki VSWR afekte pèfòmans yon sistèm transmisyon oswa nenpòt sistèm ki ka itilize frekans radyo ak enpedans ki idantik. Malgre ke VSWR yo itilize nòmalman, tou de vòltaj ak vag aktyèl ka lakòz pwoblèm.
· Transmeteur pouvwa anplifikatè ka domaje: Nivo yo ogmante nan vòltaj ak aktyèl wè sou feeder la kòm yon rezilta nan vag yo kanpe, ka fè dega nan tranzistò yo pwodiksyon nan transmetè la. Aparèy semi-kondiktè yo trè serye si yo opere nan limit espesifye yo, men vòltaj la ak aktyèl vag kanpe sou feeder la ka lakòz domaj katastwofik si yo lakòz elabore a opere deyò limit yo.
· PA Pwoteksyon diminye pouvwa pwodiksyon an: Nan gade nan danje a trè reyèl nan wo nivo SWR sa ki lakòz domaj nan anplifikatè a pouvwa, transmetè anpil enkòpore sikwi pwoteksyon ki diminye pwodiksyon an soti nan transmetè a kòm SWR la leve. Sa vle di ke yon match pòv ant feeder la ak antèn pral rezilta nan yon SWR segondè ki lakòz pwodiksyon an yo dwe redwi yo e pakonsekan yon pèt enpòtan nan pouvwa transmèt.
· Segondè vòltaj ak nivo aktyèl ka domaje feeder: Li posib ke wo vòltaj la ak nivo aktyèl ki te koze pa rapò a vag kanpe wo ka lakòz domaj nan yon feeder. Malgre ke nan pifò ka manjeur yo pral opere byen nan limit yo ak double a nan vòltaj ak aktyèl yo ta dwe kapab akomode, gen kèk sikonstans lè domaj ka koze. Maksimòm aktyèl la ka lakòz twòp chofaj lokal ki ta ka defòme oswa fonn plastik yo itilize, ak tansyon segondè yo te konnen ki lakòz arcing nan kèk sikonstans.
· Reta ki te koze pa refleksyon ka lakòz deformation: Lè yon siyal reflete pa enkonparans, li reflete tounen nan direksyon pou sous la, epi li ka Lè sa a, dwe reflete tounen ankò nan direksyon pou antèn lan. Yon reta prezante egal a de fwa tan transmisyon siyal la ansanm feeder la. Si done yo te transmèt sa ka lakòz entèferans entè-senbòl, ak nan yon lòt egzanp kote yo te transmèt televizyon analogique, yo te wè yon imaj "fantom".
· Rediksyon nan siyal konpare ak parfe matche ak sistèm: Enteresan pèt la nan nivo siyal ki te koze pa yon VSWR pòv se pa prèske tankou gwo tankou kèk ka imajine. Nenpòt siyal ki reflete pa chaj la, reflete tounen nan transmetè a ak jan matche nan transmetè a ka pèmèt siyal la yo dwe reflete tounen nan antèn lan ankò, pèt yo fèt yo fondamantalman sa yo ki te entwodwi pa feeder la. Kòm yon gid yon longè 30 mèt nan RG213 coax ak yon pèt de alantou 1.5 dB nan 30 megaèrts pral vle di ke yon antèn opere ak yon VSWR pral sèlman bay yon pèt nan jis plis pase 1dB nan frekans sa a konpare ak yon antèn parfe matche.
Anpil metòd diferan ka itilize pou mezire rapò vag kanpe. Metòd ki pi entwisyon an sèvi ak yon liy fant ki se yon seksyon nan liy transmisyon ak yon plas ouvè ki pèmèt yon pwofonde yo detekte vòltaj aktyèl la nan divès pwen sou liy lan. Se konsa, valè maksimòm ak minimòm yo ka konpare dirèkteman. Metòd sa a itilize nan frekans VHF ak pi wo. Nan frekans ki pi ba yo, liy sa yo enpratik lontan. Kouple direksyon ka itilize nan HF nan frekans mikwo ond. Gen kèk ki se yon vag trimès oswa plis long, ki mete restriksyon sou itilize yo nan frekans ki pi wo yo. Lòt kalite kouple direksyon echantiyon aktyèl la ak vòltaj nan yon pwen sèl nan chemen transmisyon an ak matematik konbine yo nan yon fason ke yo reprezante pouvwa a ap koule tankou dlo nan yon direksyon. Kalite komen nan mèt SWR / pouvwa yo itilize nan operasyon amatè ka gen yon koupleur doub direksyon. Lòt kalite sèvi ak yon kouple sèl ki ka vire toutotou 180 degre echantiyon pouvwa ap koule tankou dlo nan nenpòt direksyon. Koupleur unidirectional nan kalite sa a ki disponib pou chenn frekans anpil ak nivo pouvwa ak valè ki apwopriye kouple pou mèt la analòg yo itilize.
Liy fant
Pouvwa a pi devan ak reflete mezire pa kouple direksyon ka itilize yo kalkile SWR. Kalkil yo ka fè matematik nan fòm analòg oswa dijital oswa lè l sèvi avèk metòd grafik bati nan mèt la kòm yon echèl adisyonèl oswa nan lekti soti nan pwen an travèse ant de zegwi sou menm mèt la.
Enstriman ki mezire anwo yo ka itilize "nan liy" se sa ki, pouvwa a plen nan transmetè a ka pase nan aparèy la mezire konsa tankou yo ki pèmèt siveyans kontinyèl nan SWR. Lòt enstriman mizik, tankou analizeur rezo, koupleur direksyon ki ba pouvwa ak pon antèn sèvi ak pouvwa ki ba pou mezi a epi yo dwe konekte nan plas transmetè la. Sikwi pon yo ka itilize pou mezire dirèkteman pati reyèl ak imajinè yon enpedans chaj epi sèvi ak valè sa yo pou sòti SWR. Metòd sa yo ka bay plis enfòmasyon pase jis SWR oswa pi devan ak reflete pouvwa. Kanpe pou kont li analizeur antèn sèvi ak metòd mezi divès kalite epi yo ka montre SWR ak lòt paramèt trase kont frekans. Lè l sèvi avèk kouple direksyon ak yon pon nan konbinezon, li posib fè yon enstriman nan liy ki li dirèkteman nan enpedans konplèks oswa nan SWR. Kanpe pou kont li analizeur antèn tou ki disponib ki mezire plizyè paramèt.
Yon mèt pouvwa
REMAK: Si lekti SWR ou anba a 1, ou gen yon pwoblèm. Ou ka gen yon move mèt SWR, yon bagay ki mal ak antèn ou oswa koneksyon antèn, oswa posib gen yon radyo domaje oswa ki defektye.
Lè yon vag transmèt frape yon fwontyè tankou sa ki genyen ant liy transmisyon san pwa ak chaj (Figi 1), kèk enèji pral transmèt nan chay la epi kèk pral reflete. Koyefisyan refleksyon la relye vag yo fèk ap rantre ak reflete kòm:
Γ = V-/V+ (Ekwasyon 1)
Ki kote V- se onn ki reflete ak V + se vag nan fèk ap rantre. VSWR ki gen rapò ak mayitid nan koyefisyan an refleksyon vòltaj (Γ) pa:
VSWR = (1 + | Γ |) / (1 - | Γ |) (Eq. 2)
Figi 1. Transmisyon liy sikwi ki ilistre limit enpedans ant liy transmisyon ak chay la. Refleksyon rive nan fwontyè deziye pa Γ. Vag ensidan an se V + ak vag meditativ la se V-.
VSWR ka mezire dirèkteman ak yon mèt SWR. Yon enstriman tès RF tankou yon analisè rezo vektè (VNA) ka itilize yo mezire koefisyan yo refleksyon nan pò a opinyon (S11) ak pò a pwodiksyon (S22). S11 ak S22 ekivalan a Γ nan pò a opinyon ak pwodiksyon, respektivman. VNA yo ak mòd matematik kapab tou dirèkteman kalkile epi montre valè a ki kapab lakòz VSWR.
Ou ka kalkile pèt retou nan pò D 'ak Sòti yo ap kalkile nan koyefisyan refleksyon, S11 oswa S22, jan sa a:
RLIN = 20log10 | S11 | dB (Eq. 3)
RLOUT = 20log10 | S22 | dB (Eq. 4)
Se koyefisyan an refleksyon kalkile soti nan enpedans la karakteristik nan liy lan transmisyon ak enpedans la chaj jan sa a:
Γ = (ZL - ZO) / (ZL + ZO) (Eq. 5)
Kote ZL se enpedans chaj la ak ZO se enpedans karakteristik liy transmisyon an (Figi 1).
VSWR kapab tou eksprime an tèm de ZL ak ZO. Ranplase Ekwasyon 5 nan Ekwasyon 2, nou jwenn:
VSWR = [1 + | (ZL - ZO) / (ZL + ZO) |] / [1 - | (ZL - ZO) / (ZL + ZO) |] = (ZL + ZO + | ZL - ZO |) / (ZL + ZO - | ZL - ZO |)
Pou ZL> ZO, | ZL - ZO | = ZL - ZO
Se poutèt sa:
VSWR = (ZL + ZO + ZO - ZL) / (ZL + ZO - ZO + ZL) = ZO / ZL. (Eq. 7)
Nou te note pi wo a ke VSWR se yon spesifikasyon yo bay nan fòm rapò relatif nan 1, kòm yon egzanp NAN: KI. Gen de ka espesyal nan VSWR, X: 1.5 ak 1: 1. Yon rapò nan Infinity nan yon sèl rive lè chay la se yon sikwi louvri. Yon rapò nan 1: 1 rive lè se chaj la parfe matche ak enpedans la transmisyon-liy karakteristik.
VSWR defini de onn kanpe ki rive sou liy transmisyon tèt li pa:
VSWR = | VMAX | / | VMIN | (Eq. 8)
Ki kote VMAX se anplitid la maksimòm ak VMIN se anplitid la minimòm nan vag la kanpe. Avèk de super-enpoze vag, maksimòm nan fèt ak entèferans konstriktif ant vag yo fèk ap rantre ak reflete. Se konsa:
VMAX = V + + V- (Eq. 9)
pou maksimòm entèferans konstriktif. Anplitid minimòm lan fèt ak entèferans dekonstruktif, oswa:
VMIN = V + - V- (Eq. 10)
Ranplase Ekwasyon 9 ak XNUM nan ekwasyon 10 pwodiksyon an
VSWR = | VMAX | / | VMIN | = (V + + V -) / (V + - V-) (Eq. 11)
Kòm vag elektrik la vwayaje nan diferan pati nan sistèm antèn lan (reseptè, liy manje, antèn, espas gratis) li ka rankontre diferans nan enpedans. Nan chak koòdone, kèk fraksyon enèji vag la ap reflete tounen nan sous la, fòme yon vag kanpe nan liy lan manje. Rapò a nan pouvwa maksimòm nan pouvwa minimòm nan vag la ka mezire epi yo rele rapò a vòltaj kanpe vag (VSWR). Yon VSWR ki gen mwens pase 1.5: 1 se ideyal, se yon VSWR nan 2: 1 konsidere yo dwe majinal akseptab nan aplikasyon pou pouvwa ki ba kote pèt pouvwa se pi kritik, byenke yon VSWR kòm yon wo 6: 1 ka toujou ka itilize ak dwa a ekipman. Jis nan ka ou pa pran swen ekwasyon matematik, isit la nan yon ti kras "tronpe fèy" tab helpunderstand korelasyon nan VSWR nan pousantaj la reflete pouvwa ki pral retounen.
VSWR
Retounen Pouvwa
(apwoksimatif)
1:1
0%
2:1
10%
3:1
25%
6:1
50%
10:1
65%
14:1
75%
2.Ki sa ki lakòz gwo VSWR?
Si VSWR a twò wo, ta ka potansyèlman gen twòp enèji reflete tounen nan yon anplifikatè pouvwa, sa ki lakòz domaj nan sikwi entèn la. Nan yon sistèm ideyal, ta gen yon VSWR nan 1: 1. Kòz yon Rating VSWR segondè ta ka itilize nan yon chaj move oswa yon bagay enkoni tankou yon liy transmisyon domaje.
